中国航母动力之惑蒸汽轮机还是燃气轮机..doc

中国航母动力之惑——蒸汽轮机还是燃气轮机 相较于核动力，国产航母的常规动力则是一道必须翻过去的坎。因为在无法获得满足航母要求的核动力之前，常规动力是必然的选择。这里中国的选择只有两条路：要么走大功率蒸汽动力方案，要么借鉴西方走燃气轮机路线。让人略感沮丧的是，中国在这两方面都缺乏技术优势，并长期落后于世界先进水平。 ????在核动力诞生之前，蒸汽动力可以说在海军强国的包括航母在内的大中型水面舰艇中占据绝对的霸主地位。美国战后发展的几型常规动力航母，从“弗莱斯彻”级到“小鹰”级，均采用蒸汽动力，而苏联的航母也同样采用蒸汽动力。蒸汽虽然具有系统复杂、配置自动化系统较难、占用的舱容大、施工周期长、维护工作量多以及经济性较差等缺陷，但是其单机功率大、技术成熟、寿命长、安全可靠、对燃料要求低的优点，十分符合航母这种大吨位水面舰艇。 ????然而由于中国建国以来长期没有实力发展大型水面舰艇，起步时引进的苏联驱逐舰蒸汽动力水平低，因此中国海军在有实力大量建造中型以上驱护舰艇的时候，多使用柴油机+燃气轮机的混合动力。因此中国只有单轴26.47MW( 36000马力)蒸汽动力的生产能力，而缺乏发展性能指标接近或超过世界先进水平的50000-70000马力蒸汽动力的技术。然而由于长期没有大型舰艇的建造需求，我国连蒸汽动力相关研究、设计专业队伍都严重缺乏，目前除某些工程学院还保留该专业设置外，原设有蒸汽动力专业的院、校均已取消该专业。 “小鹰”级是美军最后一型常规动力航母，图为该舰水兵在准备给航母锅炉点火启动。 ????在燃气轮机上，我国虽然很早重视到了其对于现代化水面舰艇的意义，但由于整体涡轮发动机产业落后，长期处于屡战屡败而又屡败屡战的境地。 ????在上世纪50-70年代，中国就以前苏联技术为基础，自主设计、实验、制造200-25000kw燃气轮机。1982年西安航空发动机公司利用国产涡扇9型研制出410A型舰用燃气轮机，功率为13000马力。410A研发历时8年，于1988年元月完成150小时持久试车，运行安全，但缺点是燃气等熵功率比设计计算值约低5%，输出功率低了约3.8%，而被国内用户否决。1985年，中国从美国引进了4台LM2500舰用燃气轮机，用于两艘052型驱逐舰。但1989年后中国海军引进LM2500技术的计划和合作生产FT-8燃气轮机的计划，均被美方单方面终止。当时我军甚至一度面临新型主力驱逐舰无动力可用的危险境地。直到1993年中国从乌克兰引进单台功率为33000马力的GT25000燃气轮机全套设计资料和加工工艺，才缓解了这一危机。目前GT25000国产化率接近90%，国内型号为QC-280。特别是在“亚丁湾”护航5年以来，中国主力驱逐舰的国产燃气轮机经受住了条件恶劣、缺少后勤保障的挑战，仍旧保持较高的稳定性和可靠性。 ????由于西方国家将燃气轮机列为关键的国防安全技术，因此至今拒绝向中国转让任何相关技术，但国内无论是军用还是民用对燃气轮机的需求非常强烈，因此在引进乌克兰技术基础之上，中国也具备一定的技术基础，已经拥有了重型燃气轮机大型部件（非热端部件）加工、整机装配/试车、系统成套能力；具有了重型燃气轮机超级合金冶炼、热端部件制造初步能力；建立起了研究开发、设计、部件试验基本条件。中国一航采用乌克兰技术研制R0110（110MW）燃气轮机就是典型代表。但R0110重型燃气轮机主要应用于发电领域，在舰艇上使用必须经过船用化的改造。 ? 乌克兰的舰用燃气轮机是走的专用设计路线，而西方国家主要走的是依靠先进航空发动机开发舰用燃气轮机的路线。由于对燃气轮机技术的渴求，这两种路线在中国是并行存在的。如果使用QC-280舰用燃气轮机，那么使用4台最多驱动20000吨左右的轻型航母。目前英国的无敌级、意大利的“加里博迪”号航母和西班牙的“阿斯图里亚斯亲王”号这些轻型航母都采用了全燃动力。“阿斯图里亚斯亲王”号使用的就是两台LM-2500燃气轮机。但中国要想建造中型以上航母，就必须研发舰用高功率燃气轮机。例如60000吨的英国伊丽莎白女皇级航母，使用4台MT-30燃气轮机，该机是目前可用的功率最大舰用燃气轮机，单机功率达到了36MW，即50000马力，这已经接近了重型蒸汽动力的水平。中国只有跨越现有QC-280的档次，研制一款具有国际水平的先进燃气轮机，才能满足国产航母的需要。否则中国就要在蒸汽动力上下大力气，这样才能确保中国航母动力的需要。而未来发展大型乃至重型航母，蒸汽动力必不可少，使用燃气动力已经没有必要，而且即便是核动力也需要蒸汽轮机的相关技术。 ????然而在目前中国的船舶动力中，主要的形势是柴油机动力发展强劲，燃气轮机动力技术尚在攻关，但蒸汽动力无论是技术还是投入都稍显不足。柴油机动力的发展和中国造船出口的背景是分不